(57)【要約】【課題】平板式膜電極組層に用いる組立て方法及びその構造の提供。【解決手段】平板式膜電極組層に用いる組立て方法は以下のステップを含む。少なくとも１個以上の膜電極組を提供し、フレームを提供し、該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、しかも該第一開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、接合片を提供し、該接合片は少なくとも１個以上の第二開口を備え、しかも該第二開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ、該第二開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、該各膜電極組を該フレームの該各第一開口にそれぞれ置き、続いて該接合片を該膜電極組に覆い、該接合片上において該各第二開口を取り囲む該各加圧区域に圧合を施し、順番に積み重ねる該接合片、該各膜電極組、該フレームを接合し１枚の平板式膜電極組層構造とし、該各加圧区域は該膜電極組の外部周囲に対応し取り囲む。【選択図】図３
2007299742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板式膜電極組層に用いる組立て方法は以下のステップを含み、
少なくとも１個以上の膜電極組を提供し、
フレームを提供し、該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、しかも該第一開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、
接合片を提供し、該接合片は少なくとも１個以上の第二開口を備え、しかも該第二開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ、該第二開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、
該各膜電極組を該フレームの該各第一開口にそれぞれ置き、続いて該接合片を該膜電極組に覆い、
該接合片上において該各第二開口を取り囲む該各加圧区域に圧合を施し、順番に積み重ねる該接合片、該各膜電極組、該フレームを接合し、１枚の平板式膜電極組層構造とし、該各加圧区域は該膜電極組の外部周囲に対応し取り囲むことを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項２】
請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記圧合のステップは熱圧合機を使用し、該接合片上の該各加圧区域に熱圧合を施すことができ、しかも該各加圧区域の幅Ｗは１ミリから５ミリの間であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項３】
請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記圧合のステップは熱圧合機を使用し、該接合片上の該各加圧区域に熱圧合を施すことができ、しかも該各加圧区域の幅Ｗは０ミリから１ミリの間以上であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項４】
請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項５】
請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項６】
請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項７】
請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記接合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項８】
フレーム、少なくとも１個以上の膜電極組、接合層を含み、
該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、
該少なくとも１個以上の膜電極組は該第一開口に対応し該フレーム上に設置し、該膜電極組の面積は該第一開口の面積よりいくらか大きく、
該接合層は該各膜電極組に覆い、しかも該各膜電極組の外部周囲を取り囲む該フレーム上において圧合することを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項９】
請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項１０】
請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項１１】
請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項１２】
請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記接合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項１３】
平板式膜電極組層に用いる組立て方法は以下のステップを含み、
少なくとも１個以上の膜電極組を提供し、該膜電極組のエッジ区域には少なくとも１個以上の貫通孔を備え、
フレームを提供し、該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、しかも該第一開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、
第一接合片を提供し、該第一接合片は少なくとも１個以上の第二開口を備え、しかも該第二開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ、該第二開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、
第二接合片を提供し、該第二接合片は少なくとも１個以上の第三開口を備え、しかも該第三開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ該各第三開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、
該第一接合片、該各膜電極組、該第二接合片を順番に該フレーム上に積み重ね、該各膜電極組は該フレームの該各第一開口にそれぞれ対応し、
該第二接合片上において該各第三開口を取り囲む該各加圧区域に圧合を施し、これにより順番に積み重ねた該フレーム、該第一接合片、該各膜電極組、該第二接合片を接合し１枚の平板式膜電極組層とし、該各加圧区域は該膜電極組の該各エッジ区域に対応することを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項１７】
請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記接第一合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項１８】
請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記第二接合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。
【請求項１９】
フレーム、少なくとも１個以上の膜電極組、接合層を含み、
該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、
該少なくとも１個以上の膜電極組は該第一開口に対応し該フレーム上に設置し、該膜電極組の面積は該第一開口の面積よりいくらか大きく、しかも該膜電極組のエッジ区域は少なくとも１個以上の貫通孔を備え、
該接合層は該各膜電極組のエッジ区域に圧合し、しかも該接合層は該エッジ区域の該各貫通孔を貫通し、該フレーム上において圧合することを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項２０】
請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項２１】
請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項２２】
請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項２３】
請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記接合片は抗腐食及び／或いは防酸化材質であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項２４】
請求項２３記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記抗腐食及び／或いは防酸化材質はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【請求項２５】
請求項２３記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記抗腐食及び／或いは防酸化材質はAB接着剤であることを特徴とする平板式膜電極組層構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の燃料電池中の膜電極組層に用いる組立て方法及びその構造に関する。特に一種の平板式膜電極組層に用いる組立て方法及びその構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は燃料が蓄える化学エネルギーを電極反応を通して直接電気エネルギーに転化する発電装置である。燃料電池の種類は非常に多く、分類方式もそれぞれ異なる。電解質の性質の違いに基づき区分するなら、アルカリ性燃料電池、リン酸燃料電池、質子交換膜燃料電池、溶融炭酸塩燃料電池、固体酸化物燃料電池の５種に分類される。
内、質子交換膜燃料電池はいわゆる直接メタノール燃料電池を含む。該直接メタノール燃料電池はメタノールを水素に変化させずに直接燃料とするもので、現在開発されている中ではエネルギー効率が比較的高い技術の一つである。大型発電所、自動車用発電機、携帯式電源などへの応用が目標とされている。
【０００３】
しかし、公知の燃料電池の製造工程では、量産のための生産規模について考慮がなされていないため、手作業で生産されている。そのため、燃料電池の製造工程は自動化と大量生産の段階に進むことができていない。また、燃料電池中のキーパーツの一つである膜電極組（Membrane Electrode Assembly）の製造工程においても、しばしば乾燥現象が発生し、或いはカールし易く、さらに組立て過程において揺れ動き移動し組立ての品質が低劣などの問題が存在する。この種の問題は、それが組立てする燃料電池膜組の液体が外に漏れる恐れを孕んでいる。
さらに、工業界が採用可能な製造プロセスを提供するためには、以下の２点が必須である。
１.製造工程を自動化し、燃料電池を大量生産可能である。
２.製造時の人為的誤差を大幅に低下させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
平板式膜電極組層に用いる組立て方法を提供し、燃料電池の組立て品質を効果的に向上させ、しかも自動化の方式により燃料電池を大量生産することができ、
またそれは、平板式膜電極組層構造を提供し、公知の製造技術中の膜電極組が乾燥及びカールし易いという問題を解決することができる。
【０００５】
すなわちそれは、以下のステップを含み、
少なくとも１個以上の膜電極組（Membrane Electrode Assembly）を提供し、
フレーム（Frame）を提供し、該フレームは少なくとも１個以上に第一開口を備え、しかも該第一開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、
接合片(Bonding Sheet)を提供し、該接合片は少なくとも１個以上の第二開口を備え、しかも該第二開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ、該第二開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、
該各膜電極組を該フレームの該各第一開口にそれぞれ置き、続いて該接合片を該膜電極組に覆い、
該接合片上において該各第二開口を取り囲む該各加圧区域に圧合を施し、順番に積み重ねる該接合片、該各膜電極組、該フレームを接合し１枚の平板式膜電極組層構造とし、該各加圧区域は該膜電極組の外部周囲に対応し取り囲み、
本発明の組立て方法を実施し製造する本発明の平板式膜電極組層構造はフレーム、少なくとも１個以上の膜電極組（Membrane Electrode Assembly）、接合層を含み、
該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、
該少なくとも１個以上の膜電極組は該第一開口に対応し該フレーム上に設置し、該膜電極組の面積は該第一開口の面積よりいくらか大きく、
該接合層は該各膜電極組に覆い、しかも該各膜電極組の外部周囲を取り囲む該フレーム上において圧合することを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法及びその構造である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、平板式膜電極組層に用いる組立て方法は以下のステップを含み、
少なくとも１個以上の膜電極組を提供し、
フレームを提供し、該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、しかも該第一開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、
接合片を提供し、該接合片は少なくとも１個以上の第二開口を備え、しかも該第二開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ、該第二開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、
該各膜電極組を該フレームの該各第一開口にそれぞれ置き、続いて該接合片を該膜電極組に覆い、
該接合片上において該各第二開口を取り囲む該各加圧区域に圧合を施し、順番に積み重ねる該接合片、該各膜電極組、該フレームを接合し１枚の平板式膜電極組層構造とし、該各加圧区域は該膜電極組の外部周囲に対応し取り囲むことを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記圧合のステップは熱圧合機を使用し、該接合片上の該各加圧区域に熱圧合を施すことができ、しかも該各加圧区域の幅Ｗは１ミリから５ミリの間であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記圧合のステップは熱圧合機を使用し、該接合片上の該各加圧区域に熱圧合を施すことができ、しかも該各加圧区域の幅Ｗは０ミリから１ミリの間以上であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法。としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項７の発明は、請求項１記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記接合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
【０００７】
請求項８の発明は、フレーム、少なくとも１個以上の膜電極組、接合層を含み、
該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、
該少なくとも１個以上の膜電極組は該第一開口に対応し該フレーム上に設置し、該膜電極組の面積は該第一開口の面積よりいくらか大きく、
該接合層は該各膜電極組に覆い、しかも該各膜電極組の外部周囲を取り囲む該フレーム上において圧合することを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項９の発明は、請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項１０の発明は、請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項１１の発明は、請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項１２の発明は、請求項８記載の平板式膜電極組層構造において、前記接合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
【０００８】
請求項１３の発明は、平板式膜電極組層に用いる組立て方法は以下のステップを含み、少なくとも１個以上の膜電極組を提供し、該膜電極組のエッジ区域には少なくとも１個以上の貫通孔を備え、
フレームを提供し、該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、しかも該第一開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、
第一接合片を提供し、該第一接合片は少なくとも１個以上の第二開口を備え、しかも該第二開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ、該第二開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、
第二接合片を提供し、該第二接合片は少なくとも１個以上の第三開口を備え、しかも該第三開口の開口面積は該膜電極組の面積よりいくらか小さく、かつ該各第三開口は該各第一開口にそれぞれ対応し、
該第一接合片、該各膜電極組、該第二接合片を順番に該フレーム上に積み重ね、該各膜電極組は該フレームの該各第一開口にそれぞれ対応し、
該第二接合片上において該各第三開口を取り囲む該各加圧区域に圧合を施し、これにより順番に積み重ねた該フレーム、該第一接合片、該各膜電極組、該第二接合片を接合し１枚の平板式膜電極組層とし、該各加圧区域は該膜電極組の該各エッジ区域に対応することを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項１４の発明は、請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項１５の発明は、請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項１６の発明は、請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項１７の発明は、請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記接第一合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
請求項１８の発明は、請求項１３記載の平板式膜電極組層に用いる組立て方法において、前記第二接合片はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層に用いる組立て方法としている。
【０００９】
請求項１９の発明は、フレーム、少なくとも１個以上の膜電極組、接合層を含み、
該フレームは少なくとも１個以上の第一開口を備え、
該少なくとも１個以上の膜電極組は該第一開口に対応し該フレーム上に設置し、該膜電極組の面積は該第一開口の面積よりいくらか大きく、しかも該膜電極組のエッジ区域は少なくとも１個以上の貫通孔を備え、
該接合層は該各膜電極組のエッジ区域に圧合し、しかも該接合層は該エッジ区域の該各貫通孔を貫通し、該フレーム上において圧合することを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項２０の発明は、請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記膜電極組は直接メタノール燃料電池の膜電極組であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項２１の発明は、請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記フレームは陽極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項２２の発明は、請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記フレームは陰極電極板であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項２３の発明は、請求項１９記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記接合片は抗腐食及び／或いは防酸化材質であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項２４の発明は、請求項２３記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記抗腐食及び／或いは防酸化材質はプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープであることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
請求項２５の発明は、請求項２３記載の燃料電池膜電極組の製造方法において、前記抗腐食及び／或いは防酸化材質はAB接着剤であることを特徴とする平板式膜電極組層構造としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の組立て方法と組立て構造は熱圧合機により一回で圧合成型が可能であるため、組立てを人手に頼る必要がなく、自動化と大量生産の目的を達成し、燃料電池の組立て品質を明らかに向上させることができる。さらに、公知技術における膜電極組が乾燥及びカールし易いという問題を克服することができる。加えて本発明の組立て構造は印刷回路板の製造工程において常用されるプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープを接合片或いは接合層とすることができ、この種のテープは軽量でコンパクトであるため、本発明組立て構造を備える燃料電池は軽量でコンパクトという特性を備える。よって電子製品への応用に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の平板式膜電極組層構造１は膜電極組１２をフレーム１０に緊密に接合し構成する。しかも本発明は該膜電極組１２と該フレーム１０の組立て構造に関するもので、燃料流道、燃料保存槽などの燃料電池の他の部分に関しては、本発明の充填ではないため詳述しない。
本発明平板式膜電極組層構造の第一具体的実施例の立体分解図である図１、図１の平板式膜電極組層構造圧合後の断面概略図である図２に示すように、本発明平板式膜電極組層構造１はフレーム１０、少なくとも１個以上の膜電極組１２、接合層１４aを含む。
該フレーム１０は少なくとも１個以上の第一開口１００を備え、該フレーム１０は燃料電池中の陽極電極板或いは陰極電極板、或いはＦＲ４基材、フレキシブル回路板などの印刷回路板基材とすることができ、製造者が設計しようとする燃料電池に応じて決めることができる。
該少なくとも１個以上の膜電極組１２は該第一開口１００に対応し該フレーム１０上に設置する。該膜電極組１２の面積は該第一開口１００の開口面積よりいくらか大きい。しかも、該膜電極組１２は直接メタノール燃料電池が使用する膜電極組とすることができる。
該接合層１４aは該各膜電極組１２を覆い、しかも該各膜電極組１２の外部周囲を取り囲む該フレーム１０上に圧合する。該接合層１４aは図１中の接合片１４上において該各第二開口１４０の加圧区域１４２を取り囲み圧合後、該各膜電極組１２の外部周囲を取り囲む該フレーム１０上に形成する。該加圧区域１４２は該膜電極組１２の外部周囲に対応し取り囲む。さらに、本発明の接合片１４或いは接合層１４aに適用し、印刷回路板製造工程中において常用されるプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープを利用することができる。
【００１２】
図１の平板式膜電極組層の組立て方法のフローチャートである図３に示すように、本発明の組立て方法２はステップ２０、ステップ２２、ステップ２４、ステップ２６、ステップ２８を含む。
ステップ２０では、少なくとも１個以上の膜電極組１２を提供する。
ステップ２２では、フレーム１０を提供する。該フレーム１０は少なくとも１個以上の第一開口１００を備え、しかも該第一開口１００の開口面積は該膜電極組１２の面積よりいくらか小さい。
ステップ２４では、接合片１４を提供する。該接合片１４は少なくとも１個以上の第二開口１４０を備え、しかも該第二開口１４０の開口面積は該膜電極組１２の面積よりいくらか小さい。かつ、該第二開口１４０は該各第一開口１００にそれぞれ対応する。
ステップ２６では、該各膜電極組１２を該フレーム１０の該各第一開口１００にそれぞれ置き、続いて該接合片１４を該膜電極組１２に覆う。
ステップ２８では、該接合片１４上において該各第二開口１４０を取り囲む該各加圧区域１４２に圧合を施し、順番に積み重ねる接合片１４、膜電極組１２、フレーム１０を接合し１枚の平板式膜電極組層構造１とする。該各加圧区域１４２は該膜電極組１２の外部周囲に対応し取り囲む。さらに、該圧合のステップは熱圧合機１６を使用し、該接合片１４上の該各加圧区域１４２に熱圧合を施すことができる。しかも該各加圧区域１４２の幅Ｗは１ミリから５ミリの間で、或いは０ミリから１ミリの間以上である。
該第二開口１４０の加圧区域１４２は該第二開口１４０の開口エッジに近いが、下層の膜電極組１２とは重ならない。つまり、該加圧区域１４２に施される圧合力量は該膜電極組１２に伝わることはない。
【００１３】
本発明平板式膜電極組層構造の第二具体的実施例の立体分解図である図４、図４の平板式膜電極組層構造圧合後の断面概略図である図５に示すように、本発明平板式膜電極組層構造３はフレーム３０、少なくとも１個以上の膜電極組３２、接合層３８を含む。
該フレーム３０は少なくとも１個以上の第一開口３００を備え、しかも該フレーム３０は燃料電池中の陽極電極板或いは陰極電極板、或いはＦＲ４基材、フレキシブル回路板などの印刷回路板基材とすることができ、製造者が設計しようとする燃料電池に応じて決めることができる。
該少なくとも１個以上の膜電極組３２は該第一開口３００に対応し該フレーム３０上に設置する。該膜電極組３２の面積は該第一開口３００の開口面積よりいくらか小さい。しかも、該膜電極組３２のエッジ区域には少なくとも１個以上の貫通孔３２０を備える。かつ該膜電極組３２は直接メタノール燃料電池が使用する膜電極組とすることができる。
該接合層３８は該各膜電極組３２のエッジ区域に圧合し、しかも該接合層３８は該エッジ区域の該各貫通孔３２０を通過し、該フレーム３０上において圧合する。内、該接合層３８は図４中の第二接合片３５上において各第三開口３５０を取り囲む加圧区域３５２に圧合を施した後、第二接合片３５の材質の一部は該膜電極組３２エッジ区域内の貫通孔３２０に滲み出る。しかも該第一接合片３４の材質の一部もまた該貫通孔３２０に滲み出、続いて該第一接合片３４及び該第二接合片３５は一体に接合され、接合層３８を形成する。さらに、本発明に適用する第一、第二接合片３４、３５、或いは接合層３８は、印刷回路板製造工程中において常用されるプリプレッグ（Prepreg）樹脂テープ、AB接着剤などの抗腐食及び／或いは防酸化材質を利用することができる。
【００１４】
図４の平板式膜電極組層の組立て方法のフローチャートである図６に示すように、本発明の組立て方法４はステップ４０、ステップ４２、ステップ４４、ステップ４６、ステップ４８、ステップ４９を含む。
ステップ４０では、少なくとも１個以上の膜電極組３２を提供する。該膜電極組３２のエッジ区域には少なくとも１個以上の貫通孔３２０を備える。
ステップ４２では、フレーム３０を提供する。該フレーム３０は少なくとも１個以上の第一開口３００を備え、しかも該第一開口３００の開口面積は該膜電極組３２の面積よりいくらか小さい。
ステップ４４では、第一接合片３４を提供する。該第一接合片３４は少なくとも１個以上の第二開口３４０を備え、しかも該第二開口３４０の開口面積は該膜電極組３２の面積よりいくらか小さい。かつ、該第二開口３４０は該各第一開口３００にそれぞれ対応する。
ステップ４６では、第二接合片を提供する。該第二接合片３５は少なくとも１個以上の第三開口３５０を備え、しかも該第三開口３５０の開口面積は該膜電極組３２の面積よりいくらか小さい。かつ該各第三開口３５０は該各第一開口３００にそれぞれ対応する。
ステップ４８では、該第一接合片３４、該各膜電極組３２、該第二接合片３５を順番に該フレーム３０上に積み重ね、該各膜電極組３２は該フレーム３０の該各第一開口３００にそれぞれ対応する。
ステップ４９では、該第二接合片３５上において該各第三開口３５０を取り囲む該各加圧区域３５２に圧合を施し、これにより順番に積み重ねた該フレーム３０、該第一接合片３４、該各膜電極組３２、該第二接合片３５を接合し１枚の平板式膜電極組層とする。該各加圧区域３５２は該膜電極組３２の該各エッジ区域に対応する。
該圧合のステップは熱圧合機３６を使用し、該第二接合片３５上の該各加圧区域３５２に熱圧合を施すことができる。該第一、第二接合片３４、３５は固体接合剤を使用するため、温度が溶解温度に達すると、上下接合片の固体接合剤は溶解し、該膜電極組３２エッジ区域内の貫通孔３２０に滲み出し、固体接合剤が冷却すると、該膜電極組３２は該フレーム上に緊密に接合され、本発明の平板式膜電極組層構造３を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明平板式膜電極組層構造の第一具体的実施例の立体分解図である。
【図２】図１の平板式膜電極組層構造圧合後の断面概略図である。
【図３】図１の平板式膜電極組層の組立て方法のフローチャートである。
【図４】本発明平板式膜電極組層構造の第二具体的実施例の立体分解図である。
【図５】図４の平板式膜電極組層構造圧合後の断面概略図である。
【図６】図４の平板式膜電極組層の組立て方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００１６】
１  平板式膜電極組層構造
２  組立て方法
４  組立て方法
１０  フレーム
１００  第一開口
１２  膜電極組
１４  接合片
１４０  第二開口
１４２  加圧区域
１４a  接合層
１６  熱圧合機
２０、２２、２４、２６、２８  ステップ
３  平板式膜電極組層構造
３０  フレーム
３００  第一開口
３２  膜電極組
３２０  貫通孔
３４  第一接合片
３４０  第二開口
３５  第二接合片
３５０  第三開口
３５２  加圧区域
３６  熱圧合機
３８  接合層
４０、４２、４４、４６、４８、４９  ステップ
【図１】
2007299742.tif 000003
【図２】
2007299742.tif 000004
【図３】
2007299742.tif 000005
【図４】
2007299742.tif 000006
【図５】
2007299742.tif 000007
【図６】
2007299742.tif 000008